सामग्रीची ओळख: निसर्ग आणि गुणधर्म (भाग 1: सामग्रीची रचना)
प्रा.आशिष गर्ग
भौतिक विज्ञान आणि अभियांत्रिकी विभाग
इंडियन इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी, कानपूर
व्याख्यान - ३७
एक्स-रे डिफ्रॅक्शन
(स्लाइड टाइम संदर्भित करा: ००:२६)
तर, आपण व्याख्यान ३७ पासून सुरुवात करतो आणि कदाचित एक्स-रे डिफ्रॅक्शनवरील हे शेवटचे व्याख्यान आहे, जे आपण मागील काही व्याख्यानांमध्ये पाहिले आहे त्याप्रमाणे स्फटिकांचे वैशिष्ट्य दर्शविण्याचे तंत्र आहे.
(स्लाइड वेळ संदर्भित करा: ००:२७)
तर, एक्स-रे डिफ्रॅक्शनमध्ये आपण आतापर्यंत जे शिकलो आहोत ते स्फटिकांमध्ये एक्स-रे, एक्स-रे डिफ्रॅक्शनचे मूळ आहे जे nλ = 2डी द्वारे व्यक्त केले जातेएच.एल.एल.sinθ जो ब्रॅग्स कायदा आहे आणि मग, आम्ही विवर्तनाच्या पद्धती, नमुने वैशिष्ट्यीकृत करण्याच्या पद्धती पाहिल्या जसे की आम्ही सिंगल क्रिस्टल आणि पॉलिक्रिस्टललाइन नमुने, पावडर नमुने पाहिले आणि शेवटी शेवटच्या वर्गात आम्ही नष्ट होण्याच्या परिस्थितीकडे पाहिले जे क्रिस्टल च्या रचनेच्या प्रकाराद्वारे निर्धारित केले जाते की नाही की त्याचे एफसीसी, बीसीसी किंवा साधी घन जाळी.
(स्लाइड वेळ संदर्भित करा: ०१:५३)
तर, आम्ही शेवटच्या व्याख्यानात जे पाहिले की जर तुमच्याकडे साधी घन रचना असेल तर सर्व (एचएलएल) परवानगी आहे. जर ती बीसीसी संरचना असेल, तर एच+के+एल अगदी विवर्तन होण्यासाठी देखील असणे आवश्यक आहे आणि एच+के+एल विचित्र म्हणजे त्या विमानांमधून विवर्तन नाही आणि मग, आम्ही फ्रॅक्शन होण्यासाठी एफसीसी संरचित सामग्रीकडे पाहिले (एचएलएल) अमिश्रित असणे आवश्यक आहे ज्याचा अर्थ सर्व सम किंवा सर्व विचित्र आहे.
(स्लाइड वेळ संदर्भित करा: ०३:१८)
म्हणून, जर (एचएलएल) मिसळले तर कोणताही विवर्तन होणार नाही आणि आम्ही एक साधे विश्लेषण केले जेथे आम्ही θs टेबल घेतले. म्हणून, आम्ही ब्रॅग कोनांचे टेबल घेतले, जे आम्ही सिनमध्ये रूपांतरित केले2θ, आणि ते सिन2θ रूपांतरित झाले कारण आम्हाला ते सिन माहित आहे2θ एच च्या प्रमाणात आहे2+के2+एल2परिणामी, आणि ह.2+के2+एल2 चिडचिडे असले पाहिजे.
म्हणून, आम्ही सिनचे रूपांतर केले2θ इन्टेजर्समध्ये आहे आणि आम्हाला आढळले की जर ते अनुक्रमाशी जुळत असेल तर आम्हाला माहित आहे की साध्या घन एच साठी2+के2+एल2 जसे गेले पाहिजे. तर, जर आपण एच ची भिन्नता पाहिली तर2+के2+एल2 बीसीसी आणि एफसीसीसाठी साध्या घनासाठी, म्हणून जर आपण (100) पासून सुरुवात केली तर (एचकेएल) विमानवापर पाहिला तर, आणि हे 1 आहे, तर साधे घन डिफ्रॅक्ट्स बीसीसी. हे एफसीसीला डिफ्रॅक्ट करत नाही, ते डिफ्रॅक्ट करत नाही. तर, जेव्हा तुम्ही (110) एच.2+के2+एल2 2 आहे आणि त्या बाबतीत तुमचा साधा घन, डिफ्रॅक्ट होईल, बीसीसी डिफ्रॅक्ट करेल, परंतु एफसीसी डिफ्रॅक्ट करणार नाही, आणि जेव्हा आपण जाता तेव्हा, उदाहरणार्थ, (111) एच2+के2+एल2 3 आहे, साधे घन विल डिफ्रॅक्ट आहे, बीसीसी डिफ्रॅक्ट करणार नाही, एफसीसी डिफ्रॅक्ट करेल आणि आपण हे करत रहा. (२००), हे ४ असेल. हे डिफ्रॅक्ट करेल, हे डिफ्रॅक्ट करेल आणि हे डिफ्रॅक्ट होईल आणि अशा प्रकारे आपण काम करत रहा आणि मग, आपण आपल्या सिनचे रूपांतर कराल2अशा पद्धतीने θ जेणेकरून आपण यापैकी एकाशी जुळू शकता.
तर, यासाठी १, २, ३, ४ आणि इतर अनुक्रम असेल. त्यासाठी २, ४, ६, ८ इत्यादी असतील आणि त्यासाठी ते ३, ४, ८ इत्यादी असतील. तर, अशा प्रकारे तुम्ही त्यावर काम करत रहा आणि अशा प्रकारे तुम्ही स्फटिकांचे वैशिष्ट्य करता.
(स्लाइड वेळ संदर्भित करा: ०५:४०)
या व्याख्यानात मी तुमच्याशी काय बोलू इच्छितो, एक्स-रे डिफ्रॅक्शनचा वापर काय आहे, एक्स-रे डिफ्रॅक्शनचा वापर करून कोणत्या प्रकारचे संरचनात्मक व्यक्तिचित्रण करू शकते. तर, आम्ही एक्स-रे डिफ्रॅक्शन्स डिफ्रॅक्शन्सच्या अनुप्रयोगांकडे पाहत आहोत. तर, एक्स-रे डिफ्रॅक्शन फेज आयडेंटिफिकेशनसाठी वापरले जाऊ शकते आणि नंतर आपण त्याचा वापर स्फटिकआकार, ताण जाळीच्या निर्धारासाठी करू शकता. ताण निश्चित केला जाऊ शकतो आणि क्रिस्टलची गुणवत्ता ठरवू शकतो.
एखादा पोत देखील ठरवू शकतो आणि एक्स-रे डिफ्रॅक्शन वापरून आपण इतर बर् याच गोष्टी करू शकता हे ठरवू शकतो. उदाहरणार्थ, स्फटिकाच्या गुणवत्तेचा पोत काय आहे हे ठरवू शकतो, क्रिस्टल आकाराची ताण जाळी आहे, उदाहरणार्थ, अणुस्थिती देखील ठरवू शकते, परंतु हे सर्व प्रगत आहेत. तर, ही च ॅडव्हान्स्ड आवृत्ती आपल्याला माहित आहे आणि हे सर्व आपण कौशल्याची नवशिक्या पातळी म्हणू शकता.
(स्लाइड वेळ संदर्भित करा: ०७:२३)
तर, मी तुमच्याशी एक्स-रे डिफ्रॅक्शनबद्दल काही गोष्टींबद्दल बोलू इच्छितो, जे आपल्याला व्यावहारिक कारणांसाठी उपयुक्त वाटेल. तर, जेव्हा आपल्याकडे पॉलिक्रिस्टललाइन नमुना असतो, तेव्हा हे आपल्याला पावडर माहित आहे आणि आपले बीम या फॅशनमध्ये नमुन्यांवर आदळत आहेत. तर, हे ट्रान्समिट बीमच्या संदर्भात, ट्रान्समीटर बीमच्या संदर्भात, आपल्याला या टोकावर काहीतरी 2θ जाईल.
तर, सर्व वेगवेगळ्या 2θ बीम जात असतील कारण तो पॉलिक्रिस्टललाइन नमुना आहे. परिणामी, आपल्याला मिळणारा एक्स-रे डिफ्रॅक्शन पॅटर्न तसा आहे. तर, यामुळे एक नमुना वाढेल जो या फॅशनमध्ये साध्य केला जातो, म्हणून, वाय-अक्षवर आपण तीव्रतेचे कथानक करता जे स्वैर युनिट्समध्ये आहे आणि आपण तयार केलेल्या एक्स-अक्ष 2θ जे सामान्यत: अंशांमध्ये असते जे ट्रान्सक्रिप्टेड बीम आणि डिफ्रॅप्टेड बीम आणि पॅटर्न यांच्यात कोन आहे आणि नमुना असे काहीतरी आहे.
उदाहरणार्थ, जर ते एफसीसी क्रिस्टल असते, तर तुमचे पहिले शिखर (111), दुसरे (200) असेल आणि मग, आपल्याकडे (220) असेल. तर, हे (३११) असेल, हे (२२२) इत्यादी असेल. अशा प्रकारे आपल्याला एफसीसी क्रिस्टलसाठी अतिरिक्त डिफ्रॅक्शन नमुने मिळतील. जर तो बीसीसी क्रिस्टल असेल, तर खऱ्या स्फटिकाच्या एक्स-रे डिफ्रॅक्शन पॅटर्नमध्ये आपण सामान्यत: जे पाहतो त्या विलुप्त होण्याच्या परिस्थितीनुसार ते वेगळे असते आणि तो आदर्श एक्स-रे डिफ्रॅक्शन म्हणजे nλ.
(स्लाइड वेळ संदर्भित करा: ०९:१२)
तर, आदर्शतेसाठी nλ आवश्यक आहे ते २ डी सिन θ समान आहे, याचा अर्थ आपल्याला निश्चित θ मूल्य असणे आवश्यक आहे. तर, जर आपण एक कार्य म्हणून दिलेल्या शिखरासाठी तीव्रतेचा कट रचला तर आदर्श स्फटिक, म्हणून मी, हे २ θ आहे. आदर्श स्फटिकासाठी माझ्याकडे एकच शिखर, एक अतिशय धारदार रेषा असणे आवश्यक आहे, कारण हा कोन निश्चित आहे.
तर, हा एक ब्रॅग अँगल आहे, कारण तो या ब्रॅग संबंधामुळे निश्चित केला गेला आहे, तेथे एकच शिखर असणे आवश्यक आहे. तर, हे 2θबीतथापि, प्रत्यक्षात आपण असे वर्तन पाहतो, जे गॉसियन किंवा लॉरेंटियन, संमिश्र संबंध आहे. हे गॉसियन किंवा लॉरेंटियन यांना बसवता येते, परंतु गॉसियन लॉरेंटियनचे संमिश्र कार्य, परंतु आपण हेच निरीक्षण करता. तर, हे तुम्ही आदर्श वर्तन म्हणू शकता आणि हे तुमचे खरे निरीक्षण आहे. तर, हे आपल्याला जे सांगते ते म्हणजे, या दोन सीमांच्या आत 2θ1 आणि 2θ2तुमच्याजवळ एक शिखर आहे जे 2θबीआणि या शिखराची रुंदी काही प्रमाणात असते, ज्याला ∆θ किंवा θ म्हणतातबी, व्यापकीकरण.
आता, हे अआदर्श वर्तन एक्स-रे डिफ्रॅक्शनमधील अआदर्शता, आदर्शांपासून विचलन यामुळे आहे. तर, ते विचलन आणि आदर्शता λ भिन्नता असू शकतात, λ अगदी लहान भिन्नता असू शकतात. स्फटिकाच्या आकारामुळे आपल्यातील लहान फरक असू शकतात. जर स्फटिकाचा आकार खूप लहान असेल, तर इतर θ मूल्यांवर विध्वंसक हस्तक्षेप, म्हणून हे θ मूल्य आहे ज्यामध्ये आपल्याकडे रचनात्मक हस्तक्षेप आहे. जर शिखर विकृती करत असेल आणि θ θ बरोबरी करत नसेलबी आजूबाजूच्या परिसरात तुम्हाला विध्वंसक हस्तक्षेप झाला पाहिजे, बरोबर.
तथापि, जर आकाराच्या परिणामांमुळे विध्वंसक हस्तक्षेप पूर्ण झाला नाही कारण जर स्फटिक आपल्याला संपूर्ण विनाशकारी हस्तक्षेप देण्याइतपत जाड नसेल, तर आपल्याला तीव्रतेचे पूर्णपणे दडपण येणार नाही, उलट आपल्याला तीव्रतेचे सौम्य दडपण असेल. परिणामी, आपल्याला θ मूल्यांवर काही मर्यादित तीव्रता मिळेल, जी θबी.
तर, जर तुमच्याकडे θबी शिवाय किंवा θबी वजा, त्यात अपूर्ण विनाशकारी हस्तक्षेप असेल आणि आपला स्फटिकाचा आकार कमी होताच हा अपूर्ण विनाशकारी हस्तक्षेप वाढतो.
(स्लाइड वेळ संदर्भित करा: १२:५९)
तर, आपण सामान्यपणे जे पाहू शकता ते म्हणजे आपले शिखर, जर आपण तीव्रता विरुद्ध 2θ काढले, तर खूप जाड क्रिस्टलसाठी शिखर असे काहीतरी असेल, परंतु ते लहान आकाराच्या स्फटिकासाठी आहे ज्याचा धान्याचा आकार लहान आहे. तर, उदाहरणार्थ, हे जाड दाणेदार सामग्रीसाठी आहे, तर ते एकासाठी समान आहे.
तर, हे बारीक धान्याच्या साहित्यासाठी असेल. शिखर θ आसपास केंद्रित असेलबी. तर, हे θ केंद्रित असेलबीतथापि, व्यापकीकरणाचे प्रमाण, जेणेकरून आपण हे व्यापकीकरण म्हणू शकता, या बाबतीत, ते वेगळे आहेत. तर, बारीक धान्याच्या पदार्थासाठी ∆θ किंवा बी ∆θ किंवा बी पेक्षा मोठ्या धान्याच्या सामग्रीसाठी मोठे आहे.
(स्लाइड वेळ संदर्भित करा: १४:४३)
हे क्रिस्टल आकार म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या संबंधाचे वैशिष्ट्य आहे, टी वैशिष्ट्यीकृत आहे
जिथे λ तरंगलांबी आहे, तेथे बी पूर्ण रुंदीचे अर्धे कमाल आहे, जे रेडियनमध्ये आहे आणि θबी अंशात ब्रॅग अँगल आहे आणि नॅनोमीटरमध्ये ही तुमची तरंगलांबी आहे. तर, हे आपल्याला ते टी देईल, ज्याला क्रिस्टललाईट आकार म्हणून म्हणतात.
तर, आपल्या उच्च व्यापकीकरणाचा अर्थ लहान स्फटिकाचा आकार असेल. तर, तुमचे बारीक धान्याचे साहित्य आपल्याला अधिक व्यापक करेल आणि आपले खडबडीत दाणे असलेले साहित्य आपल्याला लहान विस्तृत करेल, तथापि, प्रत्येक साधनामध्ये वाद्य व्यापकीकरण देखील आहे. तर, जरी आपल्याकडे एकच स्फटिक असले, तरी त्यात काही व्यापकता असेल, जे वाद्यामुळे आहे, जेणेकरून वास्तविक बी वजा बी वाद्य पाहिले जाईल.
म्हणून, एखाद्याने नेहमीच जाड धान्याच्या नमुन्याचा प्रयोग केला पाहिजे, जो संदर्भ नमुना आहे, ज्याचा उपयोग वाद्य व्यापकीकरण मोजण्यासाठी केला जातो. तर, हे प्रमाणित स्थूल-दाणेदार नमुन्यावर मोजले जाते आणि हे आपण विश्लेषण करू इच्छित असलेल्या नमुन्यावर आपले आहे. तर, हे खूप महत्वाचे आहे की आपण वाद्य व्यापकतेची वजाबाकी पार पाडली. अन्यथा, धान्याच्या आकाराचे व्यापकीकरण किंवा अंदाज चुकीचा असू शकतो. तर, बहुतेक लोक या विश्लेषणात चूक करतात.
(स्लाइड वेळ संदर्भित करा: १७:१४)
दुसरी गोष्ट जी तुम्ही करू शकता ती म्हणजे जेव्हा तुमच्याकडे दुसरी गोष्ट असते तेव्हा एक्स-रे डिफ्रॅक्शन आपल्याला देऊ शकते तो ताण ाबद्दल आहे. तर, हे मागील गोष्टीबद्दल आहे ते कणांच्या आकाराबद्दल होते. तुम्ही कणांचा आकार म्हणू शकता किंवा तुम्ही स्फटिकाचा आकार म्हणू शकता. हे आपल्याला तणावाबद्दल देखील कल्पना देऊ शकते.
तर, जर तुमच्याकडे असे जाळीदार स्पॅकिंग असलेले स्फटिक असेल, तर हे आपण असे म्हणू या की जर स्फटिकाला एकसमान ताण असेल तर समतोल ड. आपण असे म्हणू या की यात एकसमान ताण आहे जिथे डी थोडा वाढला आहे. तर, हा तुमचा डी आहे1त्यामुळे हा ताण नाही आणि हा एकसमान ताण आहे. तर, हे आपण म्हणू या ड1 आणि डी1 हे काम 'ड'पेक्षा जास्त आहे आणि त्याअनुषंगाने तुम्हाला ताण आहे,
उदाहरणार्थ, हे अशा प्रकारे वाकलेले स्फटिक असू शकते, जेथे आपण येथे लहान अंतर ठेवू शकता. आपण असे म्हणू या की हे असे बदलते, म्हणून हे एकसमान नसलेल्या ताणाचे प्रकरण आहे. या प्रकरणात एक्स-रे डिफ्रॅक्शनमध्ये तुम्ही काय निरीक्षण कराल? म्हणून, जर मी हा ताण शब्द येथून काढून येथे एकसमान ताण लिहिला आणि आता जर मी हे माझे 2θ आहे असे सांगण्याचा कट रचला, तर हा दुसरा 2θ आहे आणि हा तिसरा 2θ आहे.
तर, हा एक तीव्रतेचा अक्ष आहे आणि हे त्या सर्वांसाठी 2θ आहे आणि जर मी एक विशिष्ट शिखर निवडले तर विशिष्ट शिखर आपण असे म्हणू या की हा समतोल आहे 2θबी. तर, हे आपल्याला एक बदल दाखवेल. तर, हे आपल्याला एक शिखर दाखवेल, जे असे काहीतरी आहे. एकसमान ताणामुळे हे शिखर हलवता येईल. तर, या बाबतीत डी वाढला आहे, याचा अर्थ θ कमी होईल, हे असे केंद्रित असेल. तर, हे θबी', जे θबी'θ पेक्षा कमी आहेबी मूळ कारण डी पॅरामीटरवाढल्यामुळे शिखर थोडे डावीकडे हलवले जाते.
आता, जेव्हा तुम्हाला एकसमान ताण नसतो, याचा अर्थ आता तुमच्याकडे एकाधिक डी आहे. तर, याचा अर्थ असा आहे की एकसमान नसलेल्या शिखरामुळे अधिक व्यापकीकरण होईल. तर, एकसमान नसलेल्या शिखरामुळे अधिक व्यापकहोईल असे आपण म्हणू या की हे व्यापकीकरण बी म्हणून वैशिष्ट्यीकृत आहे, जे ∆2θ आहे.
(स्लाइड वेळ संदर्भित करा: २१:१७)
तर, हा ताण निर्धार आहे जो आपण तणावाच्या परिमाणासाठी करू शकता. आपण ज्याला विल्यमसन हॉल पद्धत म्हणून म्हणतो ते आपल्याला ताणाच्या परिमाणासाठी वापरले जाते आणि एकसमान नसलेल्या ताणामुळे कणांच्या आकाराचा परिणाम व्यापक होतो म्हणून देखील व्यापक होते. तुम्हाला या दोघांमध्ये फरक करणे आवश्यक आहे. तर, हे एकंदरीत व्यापक β दिसून येते2 असे प्रतिनिधित्व केले जाते,
तर, हे एकंदरीत व्यापक होत आहे. तर, येथे ही संज्ञा आकारामुळे आहे, ही संज्ञा ताणामुळे आहे आणि हे साधनांमुळे आहे. म्हणून, मूलत: मला हे करणे आवश्यक आहे की मला या प्रकरणात कथानक तयार करणे आवश्यक आहे मी फक्त थोडे बदल करू शकतो.
(स्लाइड वेळ संदर्भित करा: २३:१८)
हे स्फटिकाच्या आकारामुळे आहे आणि दुसरी संज्ञा व्यापक झाल्यामुळे आहे, βएस जे ताणामुळे आहे,
(स्लाइड वेळ संदर्भित करा: २५:२९)
तर हे एक साधे रेषीय समीकरण आहे, मी मूलत: βजाळेcosθ sinθ कार्य म्हणून. मी येथे काय करू शकतो, मी हे या बाजूने घेऊ शकतो. तर, हे β होईलनिरीक्षण केले + β. तर, हे βनिरीक्षण केलेहे βजाळे + βवाद्य cosθ.
या समीकरणाचा उतार Cɛ समान असेल आणि इंटरसेप्ट के λ/टी च्या बरोबरीने असेल. तर, हा परिणाम कणांचा आकार आहे आणि हा ताण आहे. तर, पॉलिक्रिस्टललाइन नमुन्यांमध्ये ताण आणि कणांच्या आकाराचे मूल्यांकन करण्यासाठी या पद्धतीला विल्यमसन हॉल पद्धत असे म्हणतात. प्रक्रिया ताणामुळे हे ताण असू शकतात, हे टप्प्याटप्प्याने परिवर्तनामुळे ताण येऊ शकते, हा कोणत्याही प्रकारचा ताण असू शकतो, तो अशुद्धता प्रेरित ताण असू शकतो.
म्हणून, उदाहरणार्थ, जर आपण स्फटिक विकृत केले, तर मोठ्या प्रमाणात विकृत स्फटिकावर खूप ताण येईल, परंतु जर आपण ते अॅनिल केले तर तो ताण निघून जाईल. तर, उदाहरणार्थ, पुनर्प्राप्ती, पुनर्स्फटिकीकरण किंवा धान्यवाढ, आपण कोणत्या तापमानाला सामग्री गरम करता यावर अवलंबून, त्यात वेगवेगळ्या पातळीचा ताण असेल. तर, एक्स-रे डिफ्रॅक्शनवापरून स्फटिकांचे विश्लेषण करण्याची ही पद्धत आहे जिथे आपण कणांचा आकार आणि ताण यांचे विश्लेषण करू शकतो.
(स्लाइड वेळ संदर्भित करा: २८:२३)
म्हणून, जेव्हा आपल्याकडे वेगवेगळ्या सामग्रीपासून एक्स-रे डिफ्रॅक्शन पॅटर्न असेल, जर आपण प्लॉट केले तर आपल्याला θ स्फटिकसामग्री ची तीव्रता दिसेल ज्यामुळे आपल्याला अशी रचना मिळेल, खूप तीक्ष्ण शिखरे. तर, धारदार शिखरांचा अर्थ स्फटिकसामग्री असा होईल आणि शिखररुंदी आपल्याला धान्याच्या आकारातील फरक देईल आणि अशा अनेक गोष्टी देईल.
जर तुमच्याकडे अशा प्रकारे खूप विस्तृत कुबड असेल. याचा अर्थ असा होईल की जर आपण अशा खूप खालच्या कोनातून खूप रुंद कुबड सुरू केली तर आपल्याकडे खूप लहान आहे. तर, पहिला सामान्यत: वायूंशी सुसंगत असतो. ते विकृती करत नाहीत. ते तुम्हाला रुंद कुबड दाखवतात आणि हे चष्म्यासारख्या द्रवसदृश अवस्थेतून आहे, बरोबर. तर, चष्मा आपल्याला एक रचना दाखवेल जी आपल्याला खालच्या कोनात कुबड दाखवेल. तर, जर तुम्हाला एक्स-रे डिफ्रॅक्शन पॅटर्नमध्ये खालच्या कोनाच्या बाजूला थोडी सूज असेल, तर आपल्याला माहित आहे की आपल्या सामग्रीमध्ये अरूप सामग्री आहे. तर, आपल्याकडे एक्स-रे डिफ्रॅक्शन पॅटर्न असू शकतो ज्यात खालच्या कोनाच्या बाजूला कुबड आहे, परंतु त्याच्या उंच कोनाच्या बाजूला शिखरे आहेत, नंतर त्यात स्फटिकआणि त्याच सामग्रीमध्ये अरूप टप्प्यांचे मिश्रण आहे.
(स्लाइड वेळ संदर्भित करा: ३०:०३)
एक्स-रे डिफ्रॅक्शन पॅटर्नमधील टप्प्यांच्या एकाच टप्प्यातील विश्लेषणाचे विश्लेषण देखील केले जाऊ शकते. आणि पोत आणि इतर गोष्टीदेखील निश्चित करू शकतो ज्या कदाचित मी या कोर्समध्ये पूर्ण करू शकणार नाही. जर तुम्हाला एक्स-रे डिफ्रॅक्शनच्या तपशीलांबद्दल अधिक जाणून घेण्यात रस असेल, तर मी शिफारस करेन की आपण एक्स-रे डिफ्रॅक्शनच्या बी. डी. कुलिटी घटकांमधून जावे. नवशिक्यांसाठी एक्स-रे डिफ्रॅक्शनवरील हे एक खूप चांगले पुस्तक आहे. तर, एक्स-रे डिफ्रॅक्शनचा प्रगत वापर समजून घेण्यासाठी आपण तेथे सर्व वाचन करू शकतो. आधुनिक एक्स-रे डिफ्रॅक्टोमीटर्सचे एक चित्र मी तुम्हाला दाखवू इच्छितो की ते कसे दिसतात.
(स्लाइड वेळ संदर्भित करा: ३०:५१)
तर, तुमचे आधुनिक एक्स-रे डिफ्रॅक्टोमीटर असे दिसतात. तर, उदाहरणार्थ, हे एक विश्लेषणात्मक एक्स-रे डिफ्रॅक्टोमीटर आहे जिथे हे नमुना धारक आहे. तर, मला पेन वापरू द्या. तर, हा नमुना टप्पा आहे, हा स्रोत आहे आणि हा डिटेक्टर आहे. तर, तुमचा बीम, म्हणून या बाबतीत, काय होत असेल ते म्हणजे आपला बीम कदाचित एका निश्चित कोनात येत असेल आणि हे फिरत असेल आणि हे फिरत असेल. हे दोघे आणि नमुना देखील विमानात फिरू शकतात. तर, ते विमानाच्या आतही फिरू शकते. तर, हे सामान्यत: एक वर्तुळ किंवा दोन वर्तुळडिफ्रॅक्टोमीटर असतात. तर, रोटेशनचे एकच वर्तुळ आहे, जे हे आहे. या वर्तुळाच्या नमुन्यात, तसेच डिफ्रॅक्टोमीटर रोटेटमध्ये, या विमानात दुसरे रोटेशन असू शकते, परंतु ते अधिक प्रगत डिफ्रॅक्टोमीटरमध्ये अनुपस्थित असू शकते.
(स्लाइड वेळ संदर्भित करा: ३१:५२)
आपल्याकडे असे डिफ्रॅक्टोमीटर आहे, ज्यात चार सर्कल डिफ्रॅक्टोमीटर आहेत. तर, तुमच्याकडे नमुना आत फिरत आहे, हे विमान आपल्याकडे आत फिरणारा पाळणा आहे. तर, हे φ आहे, हे ψ आहे आणि मग आपले मशीन फिरू शकते आणि हे २ θ आहे आणि मग, नमुना स्वत: या विमानात फिरू शकतो. तर, हे 2θ विमान आहे. नमुना त्याच्या स्वत: च्या अक्षासह फिरू शकतो जेथे, म्हणून हे ω आहे.
तर, आपण ω करू शकता, आपण 2θ करू शकता. तर, ω मुळात 2θ 1/2 आहे. तर, याचा उपयोग रॉकिंग वक्र विश्लेषणासाठी केला जातो. म्हणून, उदाहरणार्थ, जर तुम्हाला पोत विश्लेषण करायचे असेल, तर आपल्याला हे चारही कोन, 2θ, ω, φ आणि ψ वापरणे आवश्यक आहे. हे नमुना रोटेशन आहे, परंतु नमुना एखाद्या दिशेने झुकलेला असू शकतो, परंतु तो त्याच्या नमुन्यासह सामान्य पणे फिरत आहे.
तर, जर ते त्याच्या नमुन्याभोवती सामान्य फिरत असेल, तर ते φ आहे, परंतु जर आपला नमुना असा असेल आणि तो असा गेला तर हे ω आहे. जर हे असे चालले, तर हे ψ आहे आणि २ θ आहे आणि फक्त हे ω आहे, परंतु २ θ म्हणजे अशा प्रकारे फिरणारा शोधलेला, हा 2θ आहे. म्हणून, जर नमुना स्वत: च्या अक्षाभोवती डोलत असेल, तर हे ω आहे, परंतु आपल्याकडे एक डिटेक्टर आहे जो येथे आहे आणि डिटेक्टर आहे आणि हा तुमचा एक्स-रे बीम आहे. तर, जर हे दोघे एकत्र फिरत असतील, तर हे 2θ आहे. तर, आपण पाहू शकतो की θ ω कोप्लानार आहे, परंतु आपल्याकडे φ आणि ψ आहेत, जे वेगळे आहेत, ठीक आहे. तर, φ, जर तुम्ही वरून नमुना आणि नमुना पाहिला, तर फिरतो, म्हणून हा वरचा दृष्टिकोन आहे, हे φ आहे आणि ψ जर आपण दुसर् या दिशेने नमुना पाहिला तर हा माझा नमुना आहे. म्हणून, जर मी ते या अक्षाभोवती झुकवत असे, तर ते ψ. हे रोटेशनचे चार कोन आहेत जे आपल्याकडे डिफ्रॅक्टोमीटर असू शकतात.
(स्लाइड वेळ संदर्भित करा: ३४:११)
तर, मुळात एक्स-रे डिफ्रॅक्शन हे संरचना निर्धार टप्पा ओळखण्यासाठी एक उपयुक्त तंत्र आहे.
(स्लाइड वेळ संदर्भित करा: ३४:१४)
टप्पा ओळख शिखर जुळणीद्वारे, मानक फायलींच्या संदर्भात केला जातो आणि आपण याचा वापर करून बरेच सॉफ्टवेअर देखील वापरू शकता. हे स्फटिकाच्या आकाराचे मोजमापदेखील करू शकते, आपण ताण आणि तणाव मोजमाप, पोत निर्धार, आपण करू शकता असे इतर अनेक अनुप्रयोग करू शकता, जे प्रगत अनुप्रयोग आहेत ज्यासाठी आपल्याला एक्स-रे डिफ्रॅक्शनची प्रगत समज आवश्यक आहे. म्हणून, आम्ही येथे हे व्याख्यान बंद करू ज्याने आम्ही एक्स-रे डिफ्रॅक्शन बंद केले आणि पुढील व्याख्यानात, आम्ही घनपदार्थांमधील दोषांबद्दल सुरुवात करू जे येतील आणि पुढील तीन व्याख्याने अभ्यासक्रम पूर्णपणे पूर्ण करतील.